缺芯软肋深度解析基站光通信手机的芯片框架！

　　美国商务部当地时间4月16日发布命令，禁止美国企业向中兴通讯销售元器件，时间长达7年。这份出口权拒绝令（Denial Order）立即生效。关于这一相当于全面的禁令，美国商务部在官方发布的文件中，介绍了美国商务部和安全局（Bureau of industry and Security, U.S. Department of Commerce，BIS）作出这一决定的全过程。

　　2016年3月8日，美国商务部由于中兴通讯涉嫌违反美国对伊朗的出口管制政策，对中兴实行禁运。中兴通过内控整改及更换管理层，最终于2017年3月7日就美国商务部、司法部及财政部海外资产管理办公室的制裁调查达成协议，公司支付8.9 亿美元罚款。还被处于暂缓执行的7年出口禁运（seven-year suspended denial of export privileges），如协议有任何方面未满足或公司再次违反了出口管制条例，则该禁令会再度激活。

　　本次禁运事件发生在贸易战的特殊背景下，我们认为美国此举更多是希望增强自己在谈判桌上的筹码。考虑到中国目前已在4月4日采取反制措施对美国大豆、汽车、化工品等14类106项商品加征25%的关税。除此之外，中国商务部还在审核高通NXP的并购案，该并购案耗时日久，为商务部近年来首次使用两个180天期限没有审核完成的案例。我们认为，美政府此举可能有部分用意在于向中方施压，从而推动并购案的进展。

　　后续的解决方案可以参考2016年的禁运审查，2016年，禁运事件爆发后，在双方政府协调下，美国商务部给中兴颁布了临时许可证（Temporary General License），从而保证中兴通讯可以正常采购美国元器件和软件。而今年禁运之矛再度举起，我们预计，后续中兴及美国商务部之间将通过斡旋达成二次和解。

　　中兴通信的主营业务有基站，光通信及手机。其中，基站中部分射频器件如腔体滤波器（武汉凡谷、大富科技），光模块厂商（光迅科技等），手机内的结构件模组等均可基本满足自给需求。

　　发射段的框图如下，其主要作用是将基带信号(BB)，转化为中频（IF），再进一步调制到高频（RF）并发射出去。目前能够实现国产替代并大规模商用的，只有主处理器，即框图中的FPGADSP。主要是海思自研的ASIC。

　　除此之外，国产芯片厂商中，南京美辰微电子在正交调制器，DPD接收机，ADC等芯片产品上已有可量产方案。并参与了国家重大专项《基于SiP RF技术的TD-LTE TD-LTE-AdvancedTD-SCDMA基站射频单元的研发》，目前在ZTE处于小批量验证中。

　　接收端的框图如下，和发射端类似，目前只有海思的主处理器可以实现大规模商用替代。而南京美辰微电子的混频器，VGA，锁相环，ADC 处于小批量验证中。

　　通过和产业人士的第一时间沟通，我们了解到，“基站芯片的成熟度和高可靠性和消费级芯片不可同日而语，从开始试用到批量使用起码需要两年以上的时间”。目前在中频领域，主要玩家有TI，ADIIDT等厂商；而射频领域，主要是Qorvo等。

　　同时，TI，ADI还在推动单芯片解决方案，以实现微基站对于RRU体积大小的要求。如下图中的TIAFE75XX系列，及ADI的AD936X等。单芯片Transceiver方案进一步提升了基站芯片的门槛，使得国产厂商更加难以切入。基站芯片的自给率过低，成为了中兴通讯本次禁运事件里最为棘手的问题。

　　光模块从应用领域要分为接入网（PON）和数传网（DT）两大类，二者芯片方案不同，封装也大相径庭。以下以接入网光模块为例，讨论芯片方案。光模块内主要采用的芯片有MCU，TIA（跨阻放大器），APD（雪崩光二极管），LA (Limiting Amplifier)，LD（Laser Driver），激光器芯片（Vcsel，DFB，EML），DWDM等。

　　目前光迅科技的光通信芯片产品主要有DFB、Vcsel、APD等；博创科技则是PLC光分路器和 DWDM 器件龙头；而南京美辰微电子及厦门优讯则在TIA，LA，LD领域有产品已实现大规模量产。该领域的国际竞争对手主要有Semtech，Micrel（被Microchip收购），Mindspeed（被Marcom收购）等。

　　虽然光通信芯片自给率尚可，但在一些高端产品，如数传网100G及以上光模块中，国产芯片方案仍待突破，建议关注非上市公司芯耘光电，公司预计在2019年完成100G芯片方案研发。

　　除此之外，接入网光模块上还会用到小容量SLC NAND（1GB），兆易创新在2017年年底推出的相关产品在各大光模块厂商处已经形成销售。

　　最后，让我们回到电子研究员最为熟悉的手机领域。参考TI的资料图，我们可以看出，智能手机内芯片方案极为复杂。除了主处理器之外，有数十颗模拟/数模混合芯片。且图中还有指纹识别芯片及射频芯片尚未标明（TI不研发相关产品，所以图中没有）。

　　如此繁杂的芯片方案初看无从下手，那让我们按照主处理器，电源管理，无线芯片，音频，显示，传感器，摄像头，指纹这一顺序逐个梳理。

　　主处理器芯片，目前国内主要有华为海思以及展讯科技。小米亦在2017年成功推出松果系列手机处理器。

　　电源管理芯片，圣邦股份和韦尔股份具有较强的竞争力，其中圣邦股份的背光驱动芯片在业内领先，而韦尔股份的DCDC，LDO等芯片优势明显。除此之外，还有台股上市公司矽力杰在该领域亦颇有造诣。

　　无线芯片方面，国内有三大射频PA公司，分别是中科汉天下，唯捷创新，国民飞骧。而射频开关则主要有正在IPO的卓胜微。射频芯片是增速最快的细分领域之一，2016年-2022年复合增长率高达14%。但国内要想实现进军高端手机，还需要一定时间。

　　显示屏相关芯片里，***厂商奕力,矽创,奇景,联咏等在显示屏驱动IC方面是行业龙头，且目前也有不少国内厂商在布局这一领域。

　　传感器方面：士兰微的加速度计目前已经进入了展讯的参考设计，18年加快向手机其他传感器的拓展。

　　摄像头CMOS芯片：豪威科技在2015年全球CMOS芯片市场中，占有约12%的市场份额，排名全球第三。预计2017年营收在8-10亿美元之间。

　　指纹芯片：主要是汇顶科技和思立微（兆易创新子公司），汇顶的指纹识别芯片在2017年底一举超越FPC，成为全球市场份额第一。而思立微也在2017年实现了市占率的翻倍。

　　综合上述分析，我们可以看出，中兴通讯的三大应用领域里，芯片门槛最高的板块是RRU基站，这一领域要想实现国产替代，需要较长时间。光通信和手机产业链门槛相对较低，一些细分领域的国产芯片方案甚至于成为了国际龙头，但整体来看，还是偏低端应用。

　　本次中兴通讯的禁运事件，对于通信产业冲击较大，也敲响了半导体产业的警钟，自主可控不仅仅是口号，而是涉及到，国计民生的要务。我们不单要行远志，大张旗鼓建设晶圆厂，更要韬光养晦，从小处着力，支持本土芯片设计公司。

　　虽然当前国内芯片设计产业仍属薄弱，但我们相信全国这1380家芯片设计公司里，终归会走出巨头厂商。无论是TI模式的收并购整合，还是Linear的学术研究派，都值得我们本土的芯片设计公司借鉴。衷心希望可以在未来尽早解决中国电子产业的缺芯之痛。

　　开发中，可以预计其成熟度和性价比将进一步改善。 随着“宽带中国”上升到国家战略，中国得天独厚

　　，想自学FPGA，想把两者结合起来。希望大神可以举出几个例子或者方向，详细点，比如FPGA实现数字接收机中

　　，不是用光纤作为传输媒介，而是以大气为媒质，通过激光或光脉冲在太赫兹（THz）光谱范围内传送信息

　　特点及原理/前景 /

　　渐成热点 /

　　传输过程中，发射端将电信号转换成光信号，然后调制到激光器发出激光束，通过光纤传递，在接收端接收到光信号后再将其转化

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